c - strdup 和内存泄漏

Question

strdup 是否每次都分配另一个内存区域并创建另一个指针？

例如:下面的代码会导致内存泄漏吗？

void x(char** d, char* s){
    *d = strdup(s);
}

int main(){
    char* test = NULL;
    x(&test, "abcd");
    x(&test, "etc");
    return 0;
}

Answer 1

是的，程序会泄漏内存，因为它分配对象然后丢失对它们的引用。

第一次发生这种情况是在行中:

 x(&test, "etc");

变量 test 保存了在之前调用 x 时分配的指针的唯一副本。对 x 的新调用会覆盖该指针。那时，指针泄漏。

这就是内存泄漏的含义:丢失对现有动态分配的存储空间的所有引用。^*

第二次泄漏发生在 main 函数返回时。那时，test 变量被销毁，并且该变量保存着指向 "etc" 字符串副本的指针的唯一副本。

有时在 C 程序中，我们有时并不关心第二种类型的泄漏:程序终止时未释放的内存，但不会在循环中一遍又一遍地分配(因此不会导致失控内存增长问题)。

如果程序曾被集成到另一个程序中(例如作为共享库)，其中原始的 main 函数变成了可以在同一程序环境中重复调用的启动函数，那么这两种泄漏会变成问题。

POSIX strdup 函数的行为与此类似:

char *strdup(const char *orig)
{
   size_t bytes = strlen(orig) + 1;
   char *copy = malloc(bytes);
   if (copy != 0)
     memcpy(copy, orig, bytes);
   return copy;
}

是的；它每次都会分配新的存储空间。

如果您的 C 镜像中有垃圾收集器(例如 Boehm)，那么泄漏的存储空间可能会被回收，因此 strdup 能够为第二次分配。 (但是，垃圾收集器不会在一次分配后启动，除非它在压力测试模式下运行以清除错误。)

现在，如果你真的想通过 realloc 重用内存，那么你可以按照这些行更改你的 x 函数:

#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void *strealloc(char *origptr, char *strdata)
{
    size_t nbytes = strlen(strdata) + 1;
    char *newptr = (char *) realloc(origptr, nbytes); /* cast needed for C++ */
    if (newptr)
      memcpy(newptr, strdata, nbytes);
    return newptr;
}

(顺便说一句，以 str 开头的外部名称位于 ISO C 保留命名空间中，但 stralloc 是一个很好的名称，无法拒绝。)

请注意，界面不同。我们不传递一个指向指针的指针，而是呈现一个类似于 realloc 的接口(interface)。调用者可以检查 null 的返回值以检测分配错误，而不会在这种情况下不方便地用 null 覆盖指针。

main 函数现在看起来像:

int main(void)
{
    char *test = strealloc(NULL, "abcd");
    test = strealloc(test, "etc");
    free(test);
    return 0;
}

和以前一样，没有错误检查。如果第一个 stralloc 失败，则 test 为 null。那不是因为它无论如何都会被覆盖，并且 strealloc 的第一个参数可能为 null。

只需要一个 free 来堵住内存泄漏。

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* 程序没有丢失引用的对象可能会发生语义内存泄漏。例如，假设一个程序不断地向列表中添加信息，该列表从未用于任何目的并且只是不断增长。